DE102004037837B3 - Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperaturumgebung für eine Probe und Verwendung der Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperaturumgebung für eine Probe und Verwendung der Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperatur-Umgebung für eine Probe, mit einer Kühlkammer (10) zur Aufnahme eines Kühlmediums (12) sowie einer evakuierbaren Probenkammer (14) mit einem Probenhalter (16) zum Befestigen der Probe in der Probenkammer und einem fest mit dem Probenhalter verbundenen Kühlabschnitt (18), der für den direkten Kontakt mit dem Kühlmedium ausgebildet ist und einen Teil der Außenbegrenzung (20, 24, 26, 28, 30) der Probenkammer bildet, wobei die Probenkammer im evakuierten Zustand relativ zu der Kühlkammer zwischen einer ersten Position, in welcher der Kühlabschnitt nicht in Kontakt mit dem Kühlmedium steht, und einer zweiten Position, in welcher der Kühlabschnitt in direktem Kontakt mit dem Kühlmedium steht, verstellbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperaturumgebung für eine Probe und die Verwendung der Vorrichtung.
  • Evakuierte Tieftemperaturumgebungen sind beispielsweise für spezielle Untersuchungsmethoden von Proben, wie z.B. die Rastertunnelmikroskopie oder die Rasterkraftmikroskopie, erforderlich. Andere Anwendungen solcher Umgebungen liegen beispielsweise in der Herstellung, Lagerung und Konservierung von Proben.
  • Vakuum bzw. Ultrahochvakuum (UHV)-Umgebungen sind insbesondere dann nötig, wenn die chemische Reaktion von Gasen mit der Probenoberfläche vermieden werden soll. Beispielsweise bleiben Kristalloberflächen mit chemisch wohldefinierten Oberflächen nur im UHV für längere Zeit chemisch unverändert. So wird z.B. ein Salzkristall, den man in Luft spaltet, innerhalb von Mikrosekunden mit einer Lage von adsorbierten Atomen oder Molekülen bedeckt.
  • Mechanische Vibrationen wirken sich beispielsweise beim manchen Untersuchungen negativ aus, z.B. in der Rastersondenmikroskopie und in der Elektronenmikroskopie.
  • Tiefe Temperaturen sind z.B. nötig, wenn Effekte untersucht werden sollen, die nur bei tiefen Temperaturen auftreten, wie z.B. Supraleitung. Tieftemperaturumgebungen sind auch dann hilfreich, wenn das Auftreten thermisch aktivierter Prozesse unterbunden werden soll. Die Erzeugung tiefer Temperaturen erfolgt in der Regel durch die Ankopplung eines Teils der Probenkammer an ein Wärmebad. Um möglichst tiefe Temperaturen zu erreichen, sollte diese Ankopplung eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen, damit der Temperaturunterschied zum Wärmebad möglichst gering wird. Bei dem Wärmebad kann es sich beispielsweise um flüssigen Stickstoff oder flüssiges Helium handeln.
  • Die Anforderungen tiefer Temperaturen, Vakuumdichtigkeit und geringer Vibrationen sind bei der praktischen Umsetzung in der Regel konträr. Als weitere Anforderung ist in Praxis eine gute und rasche Zugänglichkeit der Probenkammer bzw. des Probenhalters erwünscht, um z.B. Proben oder Meßspitzen eines Mikroskops auszuwechseln.
  • In dem Artikel „Low Temperature Atomic Force/Scanning Tunneling Microscope for Ultrahigh Vakuum" von F.J. Giessibl et al., J.Vac. Sci. Technol. B9, S. 984–988, 1991 ist eine UHV-Tieftemperaturprobenkammer für ein Rasterkraftmikroskop beschrieben. Die Probenkammer ist dabei in einen Helium-Badkryostaten eingetaucht. Die Ankopplung des Probenhalters an das Heliumbad erfolgt über thermisch relativ schlecht leitfähige Edelstahl- und Invarbauteile. Für einen Proben- oder Meßspitzenwechsel muss die Probenkammer auf Raumtemperatur erwärmt werden und das Vakuum muss gebrochen werden.
  • In den Artikeln „A Low Temperature Ultrahigh Vacuum Scanning Tunneling Microscope with Rotatable Magnetic Field" von Chr. Wittneven et al., Rev. Sci. Instrum. 68 (10), S. 3806–3810, 1998, „A Scanning Force Microscope with Atomic Resolution in Ultrahigh Vacuum and at Low Temperatures" von W. Allers et al., Rev. Sci. Instrum. 69 (1), S. 221–225, 1998, und „A Low Temperature Ultrahigh Vacuum Scanning Force Microscope" von Hans J. Hug et al., Rev. Sci. Instrum. 70 (9), S 3625–2640, 1999, sind Vorrichtungen mit einer UHV-Tieftemperatur-Probenkammer beschrieben, denen gemeinsam ist, dass der Probenhalter mit einem Kupferkonus fest verbunden ist, der bei evakuierter und messbereiter Probenkammer in eine entsprechend geformte Aufnahme eingeschoben wird, die einstückig mit der Wand der Probenkammer ausgebildet ist, wobei die Wand der Probenkammer zumindest z.T. in direktem Kontakt mit dem Heliumbad eines Badkryostaten steht. Die thermische Ankopplung des Probenhalters erfolgt hier über den Kontakt des Kupferkonus mit der Aufnahme in der Probenkammerwand. Die Probenkammer ist dabei mittels eines Balgs so ausgebildet, dass der Probenhalter zusammen mit dem Kupferkonus bei evakuierter Probenkammer verschoben werden kann, um eine Probenmanipulation bzw. einen Probenwechsel in evakuiertem Zustand zu ermöglichen. Nachteilig bei diesen Systemen ist, dass die thermische Ankopplung des Probenhalters an das Kühlmittelbad im wesentlichen über die Anlage des Kupferkonus an der Aufnahmefläche erfolgt, wobei sich an den Kontaktstellen zwangsläufig Temperatursprünge ergeben, welche einen Temperaturunterschied von einigen Grad K zwischen der Probenkammer und der Kühlflüssigkeit verursachen. Zusätzlich führt ein sich auch nur geringfügig ändernder Wärmefluss der Kühlflüssigkeit bei diesen Systemen zu großen Temperaturschwankungen, welche die erreichbare Messgenauigkeit stark beeinträchtigen. Ferner ist bei diesen Systemen nachteilig, dass bei der Verschiebung des Probenhalters innerhalb der Probenkammer sich durch das Zusammenziehen bzw. Ausdehen des Balgs sich das Volumen der Probenkammer ändert, so dass gegen den äußeren Luftdruck gearbeitet werden muss, wodurch Kräfte von mehr als 1000 N auftreten können.
  • Aus der DE 27 44 346 A1 , der JP 06–018638 A, der DE 70 04 376 U bzw. der US 4,218,892 sind Vorrichtungen für Tieftemperaturmessungen an einer Probe bekannt, wobei die Probenkammer als starres Rohr ausgebildet ist. Aus der EP 0 178 560 A1 , der EP 0 366 818 A1 bzw. der DE 28 06 829 A1 sind Vorrichtungen für Tieftemperaturmessungen an einer Probe bekannt, wobei die Probenkammer eine Balganordnung aufweist, die jedoch nicht für einen Probentransfer ausgebildet ist.
    •
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperaturumgebung für eine Probe zu schaffen, wobei ein möglichst bequemer Probentransfer ermöglicht werden soll. Ferner soll die Verwendung der Vorrichtung angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
  • Bei dieser Lösung ist vorteilhaft, dass dadurch, dass die Probenkammer im evakuierten Zustand relativ zu der Kühlkammer bzw. dem Kühlmedium verstellt werden kann, eine Probenmanipulation bzw. ein Probenwechsel im evakuierten Zustand der Probenkammer ermöglicht wird, ohne dass die Verbindung zwischen dem Probenhalter und dem Kühlabschnitt – auf Kosten der Wärmeleitung- lösbar sein müsste. Dadurch, dass die Probenkammer mit einem Doppelbalg versehen ist, kann das Volumen der Probenkammer während des Verstellens relativ zu der Kühlkammer konstant gehalten werden, so dass bei der Verstellung der Probenkammer nicht gegen den äußeren Luftdruck gearbeitet werden muss und somit keine diesbezüglichen Widerstandskräfte auftreten.
    •
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, die Verwendung der Vorrichtung ist ein Anspruch 23 angegeben.
  • Im folgenden wird die Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 eine Längsschnittansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperaturumgebung für eine Probe; und
  • 2 eine vergrößerte Darstellung des in 1 mit A markierten Bereichs.
  • In den 1 und 2 ist ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperaturumgebung für eine Probe gezeigt. Die Vorrichtung umfaßt als wesentliche Bestandteile eine Kühlkammer 10, die als Badkryostat zur Aufnahme eines flüssigen Kühlmediums 12 ausgebildet ist, eine Probenkammer 14 mit einem Probenhalter 16 und einem Kühlabschnitt 18, sowie eine Transferkammer 20, die mit einer Evakuierungsanordnung 22 verbunden ist, um die Evakuierung der Probenkammer 14 zu ermöglichen.
  • Die Evakuierungsanordnung 22 kann in an sich bekannter Weise ausgebildet sein und umfasst mindestens eine Vakuumpumpe, wobei sich eine nähere Erläuterung hier erübrigt.
  • Die Kühlkammer 10 kann ebenfalls in an sich bekannter Weise ausgebildet ein, beispielsweise als Kryostat für flüssigen Stickstoff oder flüssiges Helium, wobei er in letzterem Fall nach oben hin vorzugsweise Helium-dicht abgedichtet ist, um ein Entweichen von kostspieligem Heliumgas zu vermeiden.
  • Die Probenkammer 14 umfasst als wesentliche Bestandteile ein als Metalldeckel ausgebildetes oberes Endstück, einen oberen Balg 26, einen unteren Balg 28, ein unteres Endstück, das von einem unten geschlossenen, hohlen Metallzylinder 30 gebildet wird, sowie ein Gestänge 32, welches den oberen Deckel 24 und den Metallzylinder 30 fest miteinander verbindet, innerhalb des oberen Balgs 26 bzw. des unteren Balgs 28 angeordnet ist und sich durch die Transferkammer 20 hindurch erstreckt.
  • Die Probenkammer 14 ist mittels des oberen Deckels 24 gelagert bzw. aufgehängt, wobei an dem Deckel 24 nicht näher bezeichnete bzw. dargestellte Mittel zur Schwingungsdämpfung vorgesehen sind, z.B. Gummipuffer oder ähnliches. Auf diese Weise ist die Probenkammer 14 insgesamt nach Art eines schwingungsgedämpften Pendels an dem oberen Deckel 24 aufgehängt. Der obere Deckel 24 ist in einer vertikalen Führung 34, die als Gestänge ausgebildet ist, in vertikaler Richtung verschiebbar. Das Gestänge 34 ist an der Transferkammer 20 abgestützt bzw. befestigt.
  • Zwischen dem oberen Deckel 24 und einer oberen Öffnung der Transferkammer 20 erstreckt sich der obere Balg 26, der den Raum zwischen dem oberen Deckel 24 und der Transferkammer 20 UHV-dicht abdichtet. Das Führungsgestänge 34 ist außerhalb des Balgs 26 angeordnet.
  • Der untere Balg 28 erstreckt sich zwischen einer unteren Öffnung 36 der Transferkammer 20 und dem Metallzylinder 30, um den Raum zwischen der Transferkammer 20 und. dem Metallzylinder 30 UHV-dicht abzudichten. Der untere Balg 28 ist dabei mit seinem unteren Ende über den oberen Teil des Außenumfangs des Metallzylinders 30 geführt und mittels einer UHV-Dichtung 38 UHV-dicht mit diesem verbunden.
  • Der Metallzylinder 30 ist einstückig ausgebildet, wobei sein unteres Ende über den unteren Balg 28 hinausragt und in direktem Kontakt mit dem Kühlmedium 12 steht, so dass dieses untere Ende den Kühlabschnitt 18 bildet. Am oberen Ende des Metallzylinders 30 ist der Probenhalter 16 als Nase vorgesehen, die einstückig mit dem Zylinder 30 ausgebildet ist. Das obere Ende des Zylinders 30 ist mit dem Gestänge 32 fest verbunden. Das über den Balg 28 hinaus ragende untere Ende des Zylinders 30, d.h. der Kühlabschnitt 18, bildet einen Teil der Außenbegrenzung der Probenkammer 14. Der Zylinder 30 ist aus einem besonders gut wärmeleitenden Material, vorzugsweise Kupfer, gefertigt.
  • In der in 1 und 2 gezeigten Stellung durchdringt die Probenkammer 14 eine obere Öffnung 40 des Kryostaten 10, so dass die Probenkammer 14 im Bereich des Zylinders 30 in die Kühlflüssigkeit 12 eintaucht. Dabei wird aufgrund der einstückigen Ausbildung des Zylinders 30, der an seinem unteren Kühlabschnitt 18 direkt in die Kühlflüssigkeit 12 eintaucht, eine besonders gute Wärmeankopplung des Probenhalters 16 und damit der Probe an die Kühlflüssigkeit 12 erzielt.
  • Zum Probenwechsel oder zur Manipulation an der Probe bzw. dem Probenhalter 16 kann die Probenkammer 14, d.h. insbesondere der Zylinder 30, durch entsprechende Krafteinleitung in den oberen Deckel 24 senkrecht nach oben aus dem Kryostaten 10 heraus geschoben werden, bis das obere Ende des Zylinders 30 mit dem Probenhalter 16 soweit in die Transferkammer 20 hinein ragt, dass der Probenhalter 16 – und damit die Probe selbst – durch entsprechende Manipulationsöffnungen 42 zugänglich ist, wobei diese Zugänglichkeit sogar im evakuierten Zustand der Probenkammer 14 möglich ist. Bei dieser Bewegung wird der obere Deckel 24, – und damit über das Gestänge 32 auch der Zylinder 30 – in senkrechter Richtung entlang des Gestänges 34 geführt, wobei sich der untere Balg 28 zusammen schiebt, während sich der obere Balg 26 auseinander zieht.
  • Da die Volumenvergrößerung der Probenkammer 14 oberhalb der Transferkammer 20 genau der Volumenverkleinerung der Probenkammer 14 unterhalb der Transferkammer 20 entspricht, bleibt bei dieser Bewegung das Volumen der Probenkammer 14 konstant, so dass keine Arbeit gegen des äußeren Druck geleistet werden muß, selbst wenn die Probenkammer 14 evakuiert ist. Die Konstanz des Volumen der Probenkammer 14 während des Verstellens zwischen der oberen Position, in welcher eine Probenmanipulation möglich ist, und der unteren Position, in welcher der Zylinder 30 in die Kühlflüssigkeit 12 eintaucht, wird durch das Gestänge 32 gewährleistet, welches den Abstand zwischen dem oberen Deckel 24 und dem Zylinder 30 konstant hält. Auf diese Weise ist es möglich, die Probenkammer insgesamt gegenüber dem Kryostaten 10 bzw. der Kühlflüssigkeit 12 zu verstellen, wobei dies insbesondere auch im evakuierten Zustand der Probenkammer 14 möglich ist, so dass einerseits keine Arbeit gegen den äußeren Druck geleistet werden muss, und andererseits der Probenhalter 16 einstückig mit dem direkt in die Kühlflüssigkeit 12 eingetauchten Kühlabschnitt 18 ausgebildet sein kann oder mit diesem zumindest fest, d. h. nicht lösbar, verbunden sein kann, was immer noch eine bessere Wärmekopplung ermöglicht eine lösbare mechanische Ankopplung zwischen Probehalter und Kühlabschnitt.
  • Vorzugsweise sind die Probenkammer 14 und die Vakuumanordnung 22 so ausgebildet, dass in der Probenkammer 14 im eingekühlten Zustand UHV-Bedingungen erreicht werden können, d.h. ein Druck von weniger als 10–7 mbar. Vorzugsweise ist die Probenkammer 14 für Messungen an der an dem Probenhalter 16 angebrachten Probe bei UHV-Bedingungen im eingekühlten Zustand ausgebildet. Hierzu sind in der Regel elektrische oder optische UHV-dichte Durchführungen in die Probenkammer 14 erforderlich (nicht gezeigt). Zweckmäßigerweise ist der Probenhalter 16 dabei zum Halten einer Messsonde ausgebildet, bei welcher es sich beispielsweise um eine Rastersonde, insbesondere ein Rasterkraftmikroskop, handeln kann. Wenn eine Messsonde auf dem Probenhalter 16 montiert wird, ist diese in ähnlicher Weise wie die Probe selbst thermisch sehr gut an die Kühlflüssigkeit 12 angekoppelt. Statt für Messungen kann die Probenkammer grundsätzlich jedoch auch zu anderen Zwecken dienen, wie z.B. der Herstellung, Lagerung oder Konservierung von Proben bzw. Gegenständen.
  • Der direkte Kontakt des Kühlabschnitts 18 mit der Kühlflüssigkeit 12 im Zusammenspiel mit der einstückigen Ausbildung des Kühlabschnitts 18 und des Probenhalters 16 (bzw. der Möglichkeit der festen Verbindung zwischen diesen beiden Elementen) gewährleistet neben einer sehr geringen Temperaturdifferenz zwischen der Kühlflüssigkeit 12 und dem Probenhalter 16 auch ein hohe Temperaturstabilität des Probenhalters 16 und damit der Probe bzw. der Meßsonde. Durch die hohe Temperaturstabilität sind die insbesondere bei Rastersondentechniken störenden thermischen Verformungen des Messaufbaus („thermische Drift") auf ein Minimum reduziert.
  • Die gezeigte Bauform der Kühlvorrichtung hat zwei weitere Vorteile: 1. Der Kühlflüssigkeitsspiegel ist frei zugänglich, damit ist ein effektives Abpumpen der siedenden Kühlflüssigkeit durch einen großen Pumpquerschnitt und damit ein weiteres Absenken der Arbeitstemperatur durch das Absinken der Siedetemperatur mit sinkendem Druck einfach möglich. 2. Durch die zylindrische Außenbegrenzung der Probenkammer ist das Einbringen in einen Elektromagneten einfach möglich; damit kann auch bei hohen Magnetfeldern gearbeitet werden.

Claims (25)

  1. Vorrichtung zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperatur-Umgebung für eine Probe, mit einer Kühlkammer (10) zur Aufnahme eines Kühlmediums (12) sowie einer evakuierbaren Probenkammer (14) mit einem Probenhalter (16) zum befestigen der Probe in der Probenkammer (14) einem fest mit dem Probenhalter (16) verbundenen Kühlabschnitt (18), der für den direkten Kontakt mit dem Kühlmedium ausgebildet ist und einen Teil der Außenbegrenzung (20, 24, 26, 28, 30) der Probenkammer (17) bildet, wobei die Probenkammer (14) im evakuierten Zustand relativ zu der Kühlkammer zwischen einer ersten Positition, in welcher der Kühlabschnitt nicht in Kontakt mit dem Kühlmedium steht, und einer zweiten Position, in welcher der Kühlabschnitt in direktem Kontakt mit dem Kühlmedium steht, verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenkammer (14) eine Balganordnung (26, 28) sowie ein oberes (24) und ein unteres Endstück (30) aufweist, welche mittels der Balganordnung (26, 28) vakuumdicht miteinander verbunden sind, und in Verbindung mit einer feststehenden Transferkammer (20) steht, wobei die Balganordnung (26, 28) Doppelbalg mit einem oberen Balgabschnitt (26), der sich vakuumdicht zwischen dem oberen Endstück (24) und der Transferkammer (20) erstreckt, und einem unteren Balgabschnitt (28), der sich vakuumdicht zwischen der Transferkammer (20) dem unteren Endstück (30) erstreckt, ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach 3 Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenhalter (16) und der Kühlabschnitt (18) einstückig ausgebildet sind.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenkammer (14) so ausgebildet ist, dass das Volumen der evakuierten Probenkammer beim Verstellen zwischen der ersten und der zweiten Position konstant bleibt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das obere (24) und das untere Endstück (30) mittels eines Gestänges (32) so miteinander verbunden sind, dass der Abstand zwischen dem oberen und dem unterer Endstück beim Verstellen der Probenkammer (14) zwischen der ersten und der zweiten Position konstant bleibt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (32) innerhalb der Probenkammer (14) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Evakuierung der Probenkammer (14) über die Transferkammer (20) möglich ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Probenhalter (16) in der ersten Position über die Transferkammer (20) zugänglich ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenhalter (16) in der ersten Position in die Transferkammer (20) ragt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das untere Endstück (30) den Probenhalter (16) und den Kühlabschnitt (18) aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Probenkammer (14) an dem oberen Endstück (24) schwingungsgedämpft aufhängt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Endstück (24) in einer feststehenden Führung (34) geführt ist, um die Probenkammer (14) zwischen der ersten und der zweiten Position zu verstellen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (34) außerhalb der Probenkammer (14) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Balganordnung (26, 28) vakuumdicht mit dem Kühlabschnitt (18) verbunden ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (18) und der Probenhalter (16) an einem an einem Ende geschlossenen Zylinder (30) ausgebildet sind, wobei der Probenhalter als Nase an dem offenen Ende des Zylinders ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Balganordnung (26, 28) über den oberen Teil des Außenumfangs des Zylinders (30) erstreckt.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (18) und der Probenhalter (16) als Kupferkörper ausgebildet sind.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammer als Badkryostat (10) ausgebildet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlabschnitt (18) zum Eintauchen in eine in der Kühlkammer (10) befindliche Flüssigkeit (12) ausgebildet ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass in der Probenkammer (14) ein Druck von weniger als 10–7 mbar erreichbar ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass die Probenkammer (14) für Messungen an der Probe bei evakuierter Probenkammer ausgebildet ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenhalter (16) zum Haltern einer Messsonde ausgebildet ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Messsonde um eine Rastersonde, insbesondere ein Rasterkraftmikroskop, handelt.
  23. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 zur Schaffung einer evakuierten Tieftemperatur-Umgebung für eine Probe, wobei die Kühlkammer (10) mit dem Kühlmedium (12) gefüllt wird, die Probe an dem Probenhalter (16) in der Probenkammer (14) befestigt wird, die Probenkammer evakuiert wird, und der fest mit dem Probenhalter verbundene Kühlabschnitt (18) in direkten Kontakt mit dem Kühlmedium gebracht wird, indem die Probenkammer im evakuierten Zustand relativ zu der Kühlkammer von einer ersten Positition, in welcher der Kühlabschnitt nicht in Kontakt mit dem Kühlmedium steht, in eine zweite Position, in welcher Kühlabschnitt in direktem Kontakt mit dem Kühlmedium steht, verstellt wird.
  24. Verwendung nach Anspruch 23, wobei es sich bei dem Kühlmedium (12) um eine Flüssigkeit handelt.
  25. Verwendung nach Anspruch 24, wobei es sich bei dem Kühlmedium (12) um flüssiges Helium oder flüssigen Stickstoff handelt.
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